Устройства плавного пуска электродвигателей

Название говорит само за себя, так что если коротко, то устройство плавного пуска (УПП, или софтстартер) - это электрическое устройство для управления двигателем переменного тока, отвечающее за плавный запуск и плавную остановку электродвигателя.  Однако оно обладает и другими, не менее полезными функциями: контролем расходования электроэнергии и нагрузки, а также широкими возможностями защиты силового агрегата:

• защита от перегрева: устройство плавного пуска обнаруживает внутреннюю температуру радиатора по его тепловым датчикам, автоматически отключает двигатель и посылает сигнал тревоги, когда температура превышает допустимое значение;
• защита фазы от обрыва: устройство плавного пуска отслеживает изменения в электрических цепях трехфазного переменного тока, чтобы при обрыве хоть одной линии прекратить подачу электроэнергии к двигателю и остановить его;
• защита от перегрузок: устройство плавного пуска следит за текущим контуром управления для своевременного обнаружения изменений в показателях переменного тока, чтобы в случае перегрузки разомкнуть контакты теплового реле, что повлечёт за собой отключение двигателя от сети, и послать сигнал тревоги;
• защита от незапланированного повторного включения: после размыкания нижнего контакта реле силовой агрегат отключится от электропитания и плавно остановится. Для того, чтобы продолжить работу, нужно повернуть ручку контроллера в нулевое положение, что вернёт схему в исходное состояние, и двигатель после этого снова можно будет запускать;
• дополнительные смешанные функции защиты, получаемые путем объединения электронных схем.

Принципы работы софтстартеров

• Амплитудные УПП обеспечивают плавное нарастание напряжения на клеммах силового агрегата до максимально возможного, а когда двигатель достиг максимальной скорости и напряжение на клеммах доходит до 93-96%, устройство плавно снижает его, и двигатель работает в нормальных условиях эксплуатации. Это даёт возможность производить запуск двигателя в холостом режиме или при крайне слабой нагрузке. Широко применялись в предыдущем поколении устройств плавного пуска.
• Частотные (фазовые) УПП позволяют справиться со сложными режимами запуска и производить плавный пуск агрегатов без ограничения мощности. С их помощью выполняются такие операции, как разгон механизмов в режимах предельной нагрузки, корректировка коэффициента мощности в зависимости от нагрузки и мягкое изменение частоты вращения в процессе работы. Многие современные софтстартеры имеют функцию программирования на наращивание оборотов по заранее заданной кривой.

Основные функциональные возможности УПП

Софтстартер делает возможной тонкую настройку и последующую корректировку как при включении силового агрегата, так и в процессе его работы в различных режимах нагрузки.

С момента поступления команды пуска система сначала устанавливает фиксированную задержку (от 3 до 300/500 мс) для самоконтроля, а затем плавно подаёт напряжение на клеммы двигателя до достижения пускового момента. Далее напряжение постепенно увеличивается до максимального уровня. В конце периода наращивания напряжение на клеммах двигателя становится таким же, как в источнике питания. Это, однако, может быть программно изменено. Для каждого двигателя и рабочей нагрузки системы существует естественный предел, при котором увеличение нагрузки соответствует скорости нарастания выходного напряжения устройства плавного пуска. Программная установка короткого времени запуска увеличит скорость разгона и пусковой ток, а установка длительного времени увеличит время до того момента, как нагрузка достигнет полной скорости, а также позволит снизить пусковой ток. Это может быть преимуществом в той или иной рабочей ситуации и для настройки корректной работы соответствующего технологического оборудования.
Период задержки начинается, когда выходное напряжение достигает максимального, и он равен выбранному времени разгона, обычно это 10 секунд. Период задержки поддерживает постоянное напряжение на максимуме, чтобы обеспечить время для стабилизации состояния двигателя после того, как нарастание напряжения завершится, после чего УПП автоматически перейдёт в оптимальный режим энергосбережения.

Преимущества запуска двигателя с помощью софтстартера:

• агрегат запускается без каких-либо рывков, плавно и постепенно разгоняясь до синхронной скорости. Срок его службы значительно увеличивается, а проблемы обслуживания, наоборот, уменьшаются;
• нет электрических подвижных контактов, следовательно, нет искрения и опасности;
• нет ограничений на количество пусков и остановок в час;
• время разгона двигателя из состояния покоя до номинальной полной скорости может быть в диапазоне от 2 до 90 секунд. Это расширяет выбор соответствующих параметров разгона и торможения в соответствии с желаемыми;
• доступно чередование фаз работы двигателя без рисков перегрузки при пусковых ударах и резких скачках тока в процессе работы, пониженного или повышенного напряжения и короткого замыкания;
• минимальное время простоя;
• снижение потребления электроэнергии;
• быстрый срок окупаемости;
• простота установки;
• возможность программного ограничения тока, напряжения и вращающего момента, ускорения и замедления;
• отличная работа в экстремальных условиях эксплуатации.